一种盆栽智能浇水装置的设计

杨福升 陶亮 陈苗苗 张楠楠 李旭华 张杰

【摘 要】盆栽智能浇水装置可利用湿度传感器对土壤中的水含量进行实时检测，并将检测数据传递给单片机，经过运算处理后对执行端进行自动浇水控制操作。本文设计了一种家庭用盆栽智能浇水装置，由控制器、埋入土壤中的湿度传感器、排水管、电磁阀、连接控制器和电磁阀的继电器等组成，能根据盆栽中土壤水分进行自动浇水调节。设计的智能浇水装置可有效替代人工浇水，避免由于出差等原因造成植物干枯，为盆栽植物爱好者减少后顾之忧。

【关键词】盆栽;智能浇水;系统设计;自动控制

中图分类号 P184.6+3 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）11-0035-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.11.015

0 引言

随着社会经济的快速发展和生活水平的提高，家庭盆栽植物越来越多地受到人们的关注和喜爱。但由于工作繁忙、出差、外出旅游等各种原因，常出现因无法及时给盆栽植物补充水分而导致植物缺水死亡的情况。因此设计一种可在无人看管时自动对盆栽植物浇水的装置显得十分必要。

1 盆栽智能浇水装置介绍

盆栽智能浇水装置与目前应用较广的农田智能浇灌装置和实验室采用的人工气候室不同。农田智能浇灌装置用于大面积农作物的灌溉，侧重于节水灌溉。人工气候室则侧重于养护灌溉精确度等研究。盆栽智能浇水装置主要针对家庭盆栽植物进行自动浇水控制，侧重于给盆栽爱好者带来方便，改善盆栽种植环境，避免其在外出时因无法及时给植物浇水导致植物干枯的困境，而在浇水精度上则要求不高。

2 盆栽智能浇水装置结构

设计的盆栽智能浇水装置由控制器、多个埋入土壤中的湿度传感器、总排水管、连接总排水管的多根分支排水管、安装在每根分支排水管上的电磁阀、连接控制器和电磁阀的继电器组成，该装置能根据各个土壤湿度值独立控制各个相应的电磁阀的打开和关闭来间接控制相应的分支排水管向多个花盆中浇水。设计的盆栽智能浇水装置系统构架如图1所示。图中，1为总排水管，2为球阀，3为连接电磁阀，4为继电器，5为分水器，6为导管，7与12为湿度传感器，8为控制器（单片机），9为土壤湿度显示器，10为自来水管，11为分支排水管。

总排水管通过球阀与自来水管连接，采用分水器连接两根导管和分支排水管，两根导管的另一端对称埋入土壤中的方式进行浇水，采用单片机作为控制器，配置了可实时显示土壤湿度的液晶显示器，采用的电源包括连接单片机的充电宝和连接电磁阀的蓄电池。当花盆土壤湿度低于某参数值时能够进行自动浇水工作，达到在无人干预的情况下保持花盆中土壤水分的效果。

3 结语

通过组装与浇水测试，设计的盆栽智能浇水装置可在花盆土壤湿度低于某参数值时有效开展自动浇水工作，达到在无人干预的情况下保持花盆中土壤水分的效果，且结构简单，建造成本低，能源消耗较小，能够满足家庭盆栽植物爱好者的浇水需要，具有较好的实际应用价值。

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